Общие сведения. Сущность гидравлической технологии добычи угля состоит в том, что вода, поддаваемая по напорным трубопроводам к забою и выбрасываемая с большой скоростью из

Сущность гидравлической технологии добычи угля состоит в том, что вода, поддаваемая по напорным трубопроводам к забою и выбрасываемая с большой скоростью из гидромонитора, за счет кинетической энергии разрушает и отделяет уголь от массива, смывает его, а образующаяся гидросмесь — пульпа — самотеком доставляется по выработкам к стволу, откуда углесосами или эрлифтами выдается на поверхность. Так как современные насосы и гидромониторы обеспечивают работоспособность выбрасываемой струи воды на расстоянии до 10–15 м, представляется возможным вести выемку угля без крепления очистного забоя и без присутствия людей непосредственно в самом забое. В этом отношении гидравлический способ добычи угля в наибольшей степени отвечает основной тенденции развития технологии подземной добычи, заключающейся в переходе от многооперационных технологических процессов к малооперационным непрерывно-поточ­ным процессам без присутствия людей в очистном забое с перспективой их полной автоматизации.

Первые опытные работы по гидравлической добыче угля были проведены в 1935–36 гг. инж. В.С.Мучником в Кизеловском бассейне, однако еще ранее, в 1915 г., тонкоструйная зарубка пласта струей воды была осуществлена на донецкой шахте "София" (ныне ш. им. А.Б.Бато­ва) инж. В.С.Кучером. Начало опытно-промышленному внедрению подземной гидродобычи угля было положено сдачей в эксплуатацию в 1939 г. в Донбассе первой гидрошахты. Промышленное же внедрение гидродобычи на шахтах началось в 1953 г. пуском гидрошахты "Полысаевская-Северная" в Кузбассе. В 1965–67 гг. вступили в эксплуатацию крупные шахты в Кузнецком и Донецком бассейне ("Байдаевская-Север­ная", "Красноармейская N2 и др.). В 1970 г. на шахтах бывшего СССР было добыто свыше 8 млн. т угля.

Упрощенная общая технологическая схема гидрошахты представлена на рис. 17.1.

Рисунок 17.1 – Технологическая схема гидрошахты

Высоконапорными насосами на поверхности 26 вода по водоводам 11 подается в очистные и подготовительные забои к гидромониторам 2 (или к механо-гидравлическим комбайнам). Отбитый уголь по желобам 3, уложенным в выработках, самотеком направляется в участковый пульпосборник 6, предварительно пройдя через дробилку 5. Далее участковым углесосом пульпа по пульповоду 9 перекачивается в центральный пульпосборник 13, откуда углесосом выдается на поверхность. Первоначальное обезвоживание угля и разделение его на фракции производится на дуговом сите 17, откуда крупные фракции поступают на грохот 18, где происходит разделение на классы +13 мм и 6–13 мм. Класс +13 мм без обезвоживания подается непосредственно на склад (в бункер), а класс 6–13 мм — в вертикальную центрифугу, где обезвоживается и также транспортируется конвейером 22 на склад. Мелкие фракции (0–6 мм) после дугового сита направляются в горизонтальную центрифугу, затем в сушилку 21 и на общий конвейер. Отработанная вода из центрифуг по трубопроводу сбрасывается в шламовые отстойники 24, где из нее выпадают мелкие частицы угля и породы. Пройдя фильтрующую перемычку, осветленная вода скапливается в резервуаре 25, откуда насосами вновь подается в шахту.

Общими преимуществами гидравлического способа добычи угля по сравнению с обычной технологией являются:

¾ использование легкого малогабаритного забойного оборудования;

¾ высокопроизводительный и надежный гидротранспорт;

¾ возможность отработки пластов со сложными условиями залегания — труднообрушаемые или, напротив, слабые породы кровли, тектоническая нарушенность, изменения мощности и др.;

¾ практически полное отсутствие пыли в рудничной атмосфере;

¾ более высокие технико-экономические показатели (в 1,5–2,0 раза выше, чем на шахтах с обычной технологией).

Общие недостатки гидротехнологии:

¾ большие потери угля, достигающие 30–40% и более;

¾ большая зависимость гидроотбойки от крепости угля;

¾ большой объем проведения подготовительных (нарезных) выработок;

¾ трудности проветривания очистных забоев;

¾ ухудшение условий труда в связи с высокой влажностью воздуха;

¾ измельчение угля в процессе гидротранспорта;

¾ сложность работы системы отстойников в зимнее время;

¾ ухудшение качества угля по зольности и влажности.

Для устранения последних двух из перечисленных недостатков в последние годы разработан новый способ подземной переработки угля с применением вибрационных обезвоживателей и наклонных гидрокамер без шлакообразующих технологических звеньев. Характерным для данной технологической схемы является то, что осветление воды производится через фильтрующий слой из угля заданной крупности, а обезвоживание горной массы осуществляется за счет срыва влаги с поверхности частиц угля при изменении ускорения массы угля в оптимальных параметрах. После обезвоживания уголь доставляется к стволу и в скипах выдается на поверхность. При такой технологической схеме отпадает необходимость иметь на поверхности обогатительную фабрику и отстойники, загрязняющие окружающую среду.

Дата добавления: 2014-10-31